Регистрация / Вход
Прислать материал

Промежуточные результаты исследований свойств катанки из алюминиевых сплавов в рамках проекта "Разработка технологии получения наноструктурированных алюминиевых сплавов с повышенной конструкционной прочностью для применения в электротехнике".

Докладчик: Трифоненков Леонид Петрович

Должность: менеджер, департамента литейных проектов

Цель проекта:
При постоянном росте энергопотребления и высоких затратах при строительстве новых линий электрических передач всегда остро стоит вопрос с увеличением пропускной способности действующих линий и снижения капитальных затрат при строительстве новых. Одним из путей решения этих проблем является создание проводников нового поколения с высокой механической прочностью на разрыв при достаточной электрической проводимости. Цель проекта провести прикладные научные исследования для создания технологии получения наноструктурированных алюминиевых сплавов в виде полуфабрикатов бесконечной длины с высокой конструкционной прочностью (более 360 МПа) и проводимостью не менее 56 % от меди для применения в качестве электрических проводников.

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения работ должны быть выбраны и обоснованы направления исследований. Должно быть разработано ТЗ на создание экспериментального экструдера для получения наноструктурированных образцов катанки из алюминиевых сплавов. Должны быть проведены сравнительные исследования свойств катанки из алюминиевых сплавов, полученных различными способами. Разработаны программы и методики исследования наноструктурированных алюминиевых сплавов, включающих проведение всесторонней комплексной аттестации (статическая и циклическая прочность, пластичность, электропроводность, термостойкость и пр.). Изготовлен полномасштабный экспериментальный образец экструдера для реализации новой технологии, включающей интенсивную пластическую деформацию (ИПД), обеспечивающую формирование наноструктурных состояний алюминиевых сплавов. Исследовать зависимости, определить корреляцию свойств экспериментальных образцов наноструктурированных алюминиевых сплавов от параметров сформированных наноструктур. Должны быть разработаны лабораторные технологические регламенты получения наноструктурированых алюминиевых сплавов в виде катанки и проволок. Разработано ТЗ на проведение НИОКР по теме: «Разработка опытно-промышленного образца кабельной продукции с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Экспериментальные образцы катанки из алюминиевых наноструктурированных сплавов должны иметь свойства:
- временное сопротивление при Т=20 °С не менее 280 МПа;
- относительное удлинение при Т=20 °С не менее 15 %;
- электрическая проводимость не менее 52 % IACS;
- размер зерна не более 500 нм;
- размер интерметаллидных фаз не более 50 нм.
Экспериментальные образцы проволок из алюминиевых наноструктурированных сплавов должны иметь свойства:
- временное сопротивление при Т=20 °С не менее 360 МПа;
- относительное удлинение при Т=20 °С не менее 3 %;
- электрическая проводимость не менее 56 % IACS;
- размер зерна не более 100 нм;
- размер интерметаллидных фаз не более 50 нм.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разработанные наноструктурированные алюминиевые сплавы будет возможным использовать прежде всего в конструкциях самонесущих изолированных проводах (СИП), в качестве проводников воздушных линий электрических передач. В автомобильном и железнодорожном транспорте с целью снижения веса при замене части медных проводников. В качестве проводников в агрессивных средах, например в нефтедобывающей промышленности.


Текущие результаты проекта:
Проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации, проведены патентные исследования. Выбраны направления исследований, методы и средства получения наноструктурированных алюминиевых сплавов. Проведена оценка и выбраны оптимальные химические составы для получения экспериментальных образцов наноструктурированных алюминиевых сплавов в виде катанки. Разработаны режимы получения экспериментальных образцов наоструктурированной катанки из алюминиевых сплавов. Проводятся сравнительные исследования свойств катанки из алюминиевых сплавов полученных различными способами у индустриального партнера и нанострутурированной катанки полученной в лабораторных условиях.